(57)【要約】【課題】本発明は、低電力のための高速モードスイッチ動作を図る。【解決手段】周波数合成器３００においては、ＳＳＢミキサ３１０がモード制御信号ＭＯＤＥに従って選択的に入力信号ＲＦと同じ周波数の信号を生成して出力したり、入力信号ＲＦおよびＬＯの周波数を合成した信号を生成して出力したりする。位相制御信号ＰＨＡに従って経路スイッチの結線を変更させることによって、入力信号ＲＦおよびＬＯの周波数が互いに加えられたり引かれたりする形態の周波数合成信号が生成される。【選択図】図３
2007135179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１入力信号および第２入力信号を受ける第１ＤＳＢミキサと、
前記第１入力信号のＱ信号および前記第２入力信号のＱ信号を受ける第２ＤＳＢミキサと、
を備え、
前記第１ＤＳＢミキサの出力および前記第２ＤＳＢミキサの出力が連結された端子からモード制御信号に従って選択的に前記第１入力信号と同じ周波数の信号を生成して出力し、または前記第１入力信号および前記第２入力信号の周波数を合成した信号を生成して出力することを特徴とする周波数合成器。
【請求項２】
前記周波数合成された信号は、前記第１入力信号と前記第２入力信号の周波数が互いに加えられたり引かれたりした信号であることを特徴とする請求項1に記載の周波数合成器。
【請求項３】
前記第１入力信号と前記第２入力信号は、差動信号セットであることを特徴とする請求項１に記載の周波数合成器。
【請求項４】
前記生成された第１入力信号と同じ周波数の信号は、前記第１入力信号、または前記第１入力信号のＱ信号と位相が同じであることを特徴とする請求項１に記載の周波数合成器。
【請求項５】
前記周波数を合成した信号は、前記第１入力信号と位相が同じであることを特徴とする請求項１に記載の周波数合成器。
【請求項６】
前記周波数合成された信号は、前記第１入力信号と位相が９０度異なることを特徴とする請求項１に記載の周波数合成器。
【請求項７】
第１入力信号と前記第１入力信号のＱ信号で構成された第１入力セットおよび第２入力信号と前記第２入力信号のＱ信号で構成された第２入力セットを受ける第１ＳＳＢミキサと、
前記第１入力セットおよび前記第２入力セットを受ける第２ＳＳＢミキサと、
を含み、
前記第１ＳＳＢミキサは、モード制御信号に従って選択的に前記第１入力信号と位相及び周波数が同じ第１出力を生成し、または前記第１入力信号および前記第２入力信号の周波数を合成した第２出力を生成し、
前記第２ＳＳＢミキサは、前記モード制御信号に従って選択的に前記第１出力のＱ信号を生成し、または前記第２出力のＱ信号を生成することを特徴とする周波数合成器。
【請求項８】
前記第1入力信号と前記第2入力信号の周波数が互いに加えられた前記周波数合成された信号、または前記第1入力信号と前記第２入力信号の周波数が互いに引かれた前記周波数合成された信号を生成するため、
前記第1SSBミキサおよび前記第2SSBミキサに前記第2入力信号の差動信号または前記第2入力信号のQ信号の差動信号を供給するための経路が位相制御信号の制御を受ける所定のスイッチによって互いに反対に変更されることを特徴とする請求項7に記載の周波数合成器。
【請求項９】
差動信号で構成された第１入力セットおよび他の差動信号で構成された第２入力セットを受ける増幅器と、
前記第２入力セットのいずれか１つの信号端子と合成／増幅制御信号を供給する端子との間に連結された抵抗とを含み、
前記増幅器は、前記合成／増幅制御信号に従って選択的に前記第１入力セットと位相と周波数が同じ第１出力セットを生成し、または前記第１入力セットおよび前記第２入力セットの周波数を合成した第２出力セットを生成することを特徴とするＤＳＢミキサ。
【請求項１０】
差動信号で構成された第１入力セットおよび他の差動信号で構成された第２入力セットを受ける増幅器と、
前記第２入力セットの信号端子それぞれと合成制御信号を供給する端子の間に連結された抵抗とを含み、
前記増幅器は、前記第２入力セットのいずれか１つを受けるトランジスタと並列連結されたトランジスタのゲートを介して増幅制御信号を受け、
前記増幅器は、前記増幅制御信号または前記合成制御信号のいずれか１つの活性化に従って選択的に前記第１入力セットと位相と周波数が同じ第１出力セットを生成し、または前記第１入力セットおよび前記第２入力セットの周波数を合成した第２出力セットを生成することを特徴とするＤＳＢミキサ。
【請求項１１】
第１ＤＳＢミキサおよび第２ＤＳＢミキサを用いる周波数合成方法において、
前記第１ＤＳＢミキサで第１入力信号および第２入力信号を受信する段階と、
前記第２ＤＳＢミキサで前記第１入力信号のＱ信号および前記第２入力信号のＱ信号を受信する段階と、
出力形態をコントロールするモード制御信号の活性化時に、前記第１ＤＳＢミキサの出力および前記第２ＤＳＢミキサの出力が連結された端子から前記第１入力信号および前記第２入力信号の周波数を合成した信号を生成する段階と、
前記モード制御信号の非活性化時に前記第１ＤＳＢミキサの出力および前記第２ＤＳＢミキサの出力が連結された端子から前記第１入力信号と同じ周波数の信号を生成する段階と、
を含むことを特徴とする周波数合成方法。
【請求項１２】
前記周波数合成された信号は、前記第１入力信号と前記第２入力信号の周波数を加えた信号、前記第１入力信号から前記第２入力信号を引いた信号、または前記第２入力信号から前記第１入力信号を引いた信号であることを特徴とする請求項１１に記載の周波数合成方法。
【請求項１３】
前記第１入力信号と前記第２入力信号それぞれは差動信号セットであることを特徴とする請求項１１に記載の周波数合成方法。
【請求項１４】
前記生成された第１入力信号と同じ周波数の信号は、前記第１入力信号または前記第１入力信号のＱ信号と位相が同じことを特徴とする請求項１１に記載の周波数合成方法。
【請求項１５】
前記周波数合成された信号は、前記第１入力信号と位相が同じことを特徴とする請求項１１に記載の周波数合成方法。
【請求項１６】
前記周波数合成された信号は、前記第１入力信号と位相が９０度異なることを特徴とする請求項１１に記載の周波数合成方法。
【請求項１７】
第１ＳＳＢミキサおよび第２ＳＳＢミキサを用いた周波数合成方法において、
前記第１ＳＳＢミキサと前記第２ＳＳＢミキサで第１入力信号と前記第１入力信号のＱ信号で構成された第１入力セットおよび第２入力信号と前記第２入力信号のＱ信号で構成された第２入力セットを受信する段階と、
出力形態をコントロールするモード制御信号のアクティブ時に前記第１ＳＳＢミキサで前記第１入力信号および前記第２入力信号の周波数を合成した第１出力を生成し、前記第２ＳＳＢミキサで前記第１出力のＱ信号を生成する段階と、
前記モード制御信号の非活性化時に前記第１ＳＳＢミキサで前記第１入力信号と位相と周波数が同じ第２出力を生成し、前記第２ＳＳＢミキサで前記第２出力のＱ信号を生成する段階と、
を含むことを特徴とする周波数合成方法。
【請求項１８】
前記第１入力信号と前記第２入力信号の周波数が互いに加えられた前記周波数合成された信号、または前記第１入力信号と前記第２入力信号の周波数が互いに引かれた前記周波数合成された信号を生成するため、
前記第１ＳＳＢミキサおよび前記第２ＳＳＢミキサで第２入力信号の差動信号または前記第２入力信号のＱ信号の差動信号の供給のための経路が位相制御信号の制御を受ける所定スイッチによって互いに反対に変更されることを特徴とする請求項１７に記載の周波数合成方法。
【請求項１９】
請求項１１ないし１８のいずれか一項に記載の周波数合成方法を実行するためのプログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号のミキサ（ｍｉｘｅｒ）または周波数合成器（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）に関し、より詳しくは、周波数選択スイッチを用いず、モードスイッチングによって、低電力で高速動作が可能な周波数合成装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＤＭＢフォン、ＰＤＡなど、高速無線データを送受信するためのシステムでは、送受信機（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）に周波数ダウンコンバージョン（ｄｏｗｎ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）を遂行するための多重周波数（ｍｕｌｔｉ−ｔｏｎｅ）信号を処理する周波数合成器が要求される。例えば、ＭＢ−ＯＦＤＭＵＷＢ（Ｍｕｌｔｉ−Ｂａｎｄ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ｕｌｔｒａ−Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）規格のユビキタス（Ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ）システムにおいて、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を受信してベースバンド信号に変換するための多重周波数合成器が用いられる。
【０００３】
図１は、一般的な周波数合成器の一例を示す図面である。図１に示すように、周波数合成器１００は、第１ＳＳＢミキサ１１０、第２ＳＳＢミキサ１３０、および周波数選択スイッチ１２０を含む。第２ＳＳＢミキサ１３０は、第１高周波信号Ｆ１と周波数選択スイッチ１２０から出力される信号から３種類の周波数の信号Ｆ１３Ｍ、Ｆ１３Ｄ、Ｆ１２３を生成する。第１ＳＳＢミキサ１１０は、第２高周波信号Ｆ２と第３高周波信号Ｆ３から２つの信号の周波数が加えられた信号Ｆ２３を生成する。周波数選択スイッチ１２０において信号Ｆ２３が選択された場合、第２ＳＳＢミキサ１３０は、第１高周波信号Ｆ１と信号Ｆ２３から２つの信号の周波数差を有する信号Ｆ１２３を生成する。また、周波数選択スイッチ１２０において信号Ｆ３が選択された場合、第２ＳＳＢミキサ１３０は、第１高周波信号Ｆ１と信号Ｆ３から２つの信号の周波数差を有する信号Ｆ１３Ｄを生成する。第２ＳＳＢミキサ１３０の内部結線を変更することにより、第２ＳＳＢミキサ１３０は、信号Ｆ１とＦ３から２つの信号の周波数が加えられた信号Ｆ１３Ｍを生成することもできる。
【０００４】
図２は、一般的な周波数合成器の他の例を示す図面である。図２に示すように、周波数合成器２００は、ＳＳＢミキサ２１０および周波数選択スイッチ２２０を含む。ＳＳＢミキサ２１０は、第１高周波信号Ｆ１と第２高周波信号Ｆ２から２つの信号の周波数を加えた信号Ｆ１２Ｍを生成する。ＳＳＢミキサ２１０の内部結線を変更することにより、ＳＳＢミキサ２１０は、第１高周波信号Ｆ１と第２高周波信号Ｆ２から２つの信号の周波数差を有する信号Ｆ１２Ｄを生成することもできる。これにより、周波数選択スイッチ２２０の選択に従って、信号Ｆ１２Ｍまたは信号Ｆ２のいずれか１つが出力されたり、または信号Ｆ１２Ｄまたは信号Ｆ２のいずれか１つが出力されたりする。
【０００５】
このように、従来の周波数合成器は、高速無線データを送受信するためのシステムの送受信機において３種類の多重高周波信号、例えば、４４８８ＭＨｚ信号、３９６０ＭＨｚ信号、３４３２ＭＨｚ信号を生成し、その中からいずれか１つを選択的に出力するために周波数選択スイッチを用いなければならない。周波数選択スイッチを用いずに３種類以上の多重高周波信号を出力するために更に多くのミキサを用いる場合もあるが、これには回路の複雑度を増加させ、消費電力を増大させるという問題点がある。また、周波数選択スイッチの利用は、周波数選択スイッチを駆動するために大きなバッファが要求され、電力消耗を増加させるという問題点がある。例えば、ユビキタスシステムで９．５ｎｓｅｃ以下の速い周波数スイッチングを満たすために、図１および図２の周波数選択スイッチ１２０、２２０を介して高周波信号を出力させるために、周波数選択スイッチ１２０、２２０前端に大きなバッファが要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明は、上述した問題点を解決するためのものであって、低電力高速動作のためにミキサ内部回路のモードスイッチングをコントロールすることによって、多重高周波信号を選択的に生成して出力する周波数合成器を提供することを目的とする。
【０００７】
また、周波数選択スイッチを用いずに低電力高速モードスイッチングのための周波数合成方法を提供することを更に他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的を達成するため、本発明に係る周波数合成器は、第１入力信号および第２入力信号を受ける第１ＤＳＢミキサと、前記第１入力信号のＱ信号および前記第２入力信号のＱ信号を受ける第２ＤＳＢミキサとを含み、前記第１ＤＳＢミキサの出力および前記第２ＤＳＢミキサの出力が連結された端子からモード制御信号に従って選択的に前記第１入力信号と同じ周波数の信号を生成して出力したり、前記第１入力信号および前記第２入力信号の周波数を合成した信号を生成して出力することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る周波数合成器は、第１入力信号と前記第１入力信号のＱ信号で構成された第１入力セットおよび第２入力信号と前記第２入力信号のＱ信号で構成された第２入力セットを受ける第１ＳＳＢミキサと、前記第１入力セットおよび前記第２入力セットを受ける第２ＳＳＢミキサとを含み、前記第１ＳＳＢミキサは、モード制御信号に従って選択的に前記第１入力信号と位相と周波数が同じ第１出力を生成したり、前記第１入力信号および前記第２入力信号の周波数を合成した第２出力を生成し、前記第２ＳＳＢミキサは、前記モード制御信号に従って選択的に前記第１出力のＱ信号を生成したり、前記第２出力のＱ信号を生成する。
【００１０】
また、本発明に係るＤＳＢミキサは、差動信号で構成された第１入力セットおよび他の差動信号で構成された第２入力セットを受ける増幅器と、第２入力セットのいずれか１つの信号端子と合成／増幅制御信号を供給する端子の間に連結された抵抗を含み、前記増幅器は、前記合成／増幅制御信号に従って選択的に前記第１入力セットと位相と周波数が同じ第１出力セットを生成したり、前記第１入力セットおよび前記第２入力セットの周波数を合成した第２出力セットを生成する。
【００１１】
また、本発明に係るＤＳＢミキサは、差動信号で構成された第１入力セットおよび他の差動信号で構成された第２入力セットを受ける増幅器と、前記第２入力セットの信号端子それぞれと合成制御信号を供給する端子の間に連結された抵抗を含み、前記増幅器は、前記第２入力セットのいずれか１つを受けるトランジスタと並列連結されたトランジスタのゲートを介して増幅制御信号を受け、前記増幅器は、前記増幅制御信号または前記合成制御信号のいずれか１つのアクティブに従って選択的に前記第１入力セットと位相と周波数が同じ第１出力セットを生成したり、前記第１入力セットおよび前記第２入力セットの周波数を合成した第２出力セットを生成する。
【００１２】
また、本発明の目的を達成するため、本発明に係る第１ＤＳＢミキサおよび第２ＤＳＢミキサを用いた周波数合成方法は、前記第１ＤＳＢミキサで第１入力信号および第２入力信号を受信する段階と、前記第２ＤＳＢミキサで前記第１入力信号のＱ信号および前記第２入力信号のＱ信号を受信する段階と、出力形態をコントロールするモード制御信号のアクティブ時に前記第１ＤＳＢミキサの出力および前記第２ＤＳＢミキサの出力が連結された端子から前記第１入力信号および前記第２入力信号の周波数を合成した信号を生成する段階と、前記モード制御信号の非活性化時に前記第１ＤＳＢミキサの出力および前記第２ＤＳＢミキサの出力が連結された端子から前記第１入力信号と同じ周波数の信号を生成する段階とを含む。
【００１３】
また、本発明の目的を達成するため、本発明に係る第１ＳＳＢミキサおよび第２ＳＳＢミキサを用いた周波数合成方法において、前記第１ＳＳＢミキサと前記第２ＳＳＢミキサで第１入力信号と前記第１入力信号のＱ信号で構成された第１入力セットおよび第２入力信号と前記第２入力信号のＱ信号で構成された第２入力セットを受信する段階と、出力形態をコントロールするモード制御信号のアクティブ時に前記第１ＳＳＢミキサで前記第１入力信号および前記第２入力信号の周波数を合成した第１出力を生成し、前記第２ＳＳＢミキサで前記第１出力のＱ信号を生成する段階と、前記モード制御信号の非活性化時に前記第１ＳＳＢミキサで前記第１入力信号と位相と周波数が同じ第２出力を生成し、前記第２ＳＳＢミキサで前記第２出力のＱ信号を生成する段階とを含む。
【発明の効果】
【００１４】
上述したように、本発明による周波数合成器においては、ミキサ内部で端子モードスイッチングを介して多種高周波信号を選択的に生成して出力するため、高周波信号の生成後に選択をするための負荷がなく、安定的な低電力高速動作が可能である。これにより、高速無線データを送受信するための携帯電話、ＤＭＢフォン、ＲＤＡなどやユビキタスシステムの送受信機に適用され、システムの性能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明するが、本発明の技術的範囲が実施形態によって制限されたり限定されたりするものではない。なお、同一の符号は同一の構成を示している。
【００１６】
図３は、第１実施形態に係る周波数合成器を示す図面である。図３に示すように、周波数合成器３００は、直交ミキサ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｍｉｘｅｒ）３１０およびパススイッチ（ｐａｔｈ  ｓｗｉｔｃｈ）３２０を含む。直交ミキサ３１０は、Ｉ−ＳＳＢ（ＩＮ−Ｐｈａｓｅ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｉｄｅ  Ｂａｎｄ：同一位相単側波帯）ミキサ３１１およびＱ−ＳＳＢ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｉｄｅ  Ｂａｎｄ：直交位相単側波帯）ミキサ３１２を含む。
【００１７】
周知のように、ＳＳＢミキサは、２つの入力高周波信号の周波数を加えたり引いたりして単側波帯信号を生成して出力する。周波数合成器３００は、互いに９０度の位相差がある２つの単側波帯信号を生成するためにＩ−ＳＳＢミキサ３１１およびＱ−ＳＳＢミキサ３１２を用いる。特に、本発明においては、究極的に、モード制御信号ＭＯＤＥに従ってＩ−ＳＳＢミキサ３１１およびＱ−ＳＳＢミキサ３１２から出力される単側波帯信号の周波数サイズをコントロールすることができるようにする。モード制御信号ＭＯＤＥによってミキサの内部回路のモードスイッチングがコントロールされるため、出力信号の生成後にスイッチによって最終出力を決定する従来方式に比べて信号伝達経路上の大きな負荷がなく、安定的な低電力高速動作が可能である。
【００１８】
図３において、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は、第１高周波信号ＲＦＩと第１高周波信号ＲＦＩのＱ信号ＲＦＱで構成された第１入力セットＲＦＩ、ＲＦＱおよび第２高周波信号ＬＯＩと第２高周波信号ＬＯＩのＱ信号ＬＯＱで構成された第２入力セットＬＯＩ、ＬＯＱを受ける。第１高周波信号ＲＦＩは、例えば、無線データ受信機から受信されるＲＦ形態の信号であり、第２高周波信号ＬＯＩは、例えば、無線データ受信機のＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）で生成されるローカル（ｌｏｃａｌ）高周波信号である。ここで、Ｑ信号は９０度の位相差がある直交（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）信号である。
【００１９】
Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２は、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１のように、第１入力セットＲＦＩ、ＲＦＱと第２入力セットＬＯＩ、ＬＯＱを受けるが、第２入力セットＬＯＩ、ＬＯＱを受信するための結線がＩ−ＳＳＢミキサ３１１とは互いに反対になっており、第２入力セットＬＯＩ、ＬＯＱの受信ゲートが互いに９０度の位相差がある信号を受信する。これにより、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２は、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１から出力される単側波帯信号（例えば、ＲＦＯＩ）と互いに９０度の位相差がある単側波帯信号（例えば、ＲＦＯＱ）を生成する。
【００２０】
Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は、モード制御信号ＭＯＤＥに従って選択的に第１高周波信号ＲＦＩと位相及び周波数が同じ出力信号ＲＦＯＩを生成したり、第１高周波信号ＲＦＩおよび第２高周波信号ＬＯＩの周波数を合成した出力信号（ＲＬＩＭ／ＲＬＩＤ）を生成したりすることができる。Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２は、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１出力のＱ信号を生成することができる。すなわち、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２は、モード制御信号ＭＯＤＥに従って選択的にＲＦＯＩのＱ信号ＲＦＯＱを生成したり、ＲＬＩＭ／ＲＬＩＤのＱ信号（ＲＬＱＭ／ＲＬＱＤ）を生成したりすることができる。
【００２１】
例えば、モード制御信号ＭＯＤＥが活性化される（論理ハイ）場合、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は周波数合成して信号（ＲＬＩＭ／ＲＬＩＤ）を生成し、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２はＲＬＩＭ／ＲＬＩＤのＱ信号（ＲＬＱＭ／ＲＬＱＤ）を生成することができる。また、モード制御信号ＭＯＤＥが非活性化される（論理ロウ）場合は、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は出力信号ＲＦＯＩを生成し、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２はＲＦＯＩのＱ信号ＲＦＯＱを生成することができる。
【００２２】
図３において、第１高周波信号ＲＦＩとそのＱ信号ＲＦＱ、および第２高周波信号ＬＯＩとそのＱ信号ＬＯＱは、すべて差動（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）信号で構成されることがある。例えば、第１高周波信号ＲＦＩは、互いに１８０度の位相差がある差動信号（ＲＦＩ＋、ＲＦＩ−）である場合がある。同様の方法で、前記ＲＦＱの差動信号セット（ＲＦＱ＋、ＲＦＱ−）、前記ＬＯＩの差動信号セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）、および前記ＬＯＱの差動信号セット（ＬＯＱ＋、ＬＯＱ−）が提供される。
【００２３】
この時、パススイッチ３２０は、位相制御信号ＰＨＡの制御を受け、ＬＯＩの差動信号セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）とＬＯＱの差動信号セット（ＬＯＱ＋、ＬＯＱ−）それぞれの伝達経路を互いに変更することによって、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１とＱ−ＳＳＢミキサ３１２から出力される周波数に合成された信号の周波数値が異なるようになる。例えば、位相制御信号ＰＨＡの活性化時に、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は、パススイッチ３２０を介して２つの端子からＬＯＩの差動信号セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）を受け、他の２つの端子からＬＯＱの差動信号セット（ＬＯＱ＋、ＬＯＱ−）を受けることができる。このとき、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は、第１高周波信号ＲＬＩの周波数と第２高周波信号ＬＯＩの周波数を加えた周波数に合成した信号ＲＬＩＭを生成することができる。同様の方法で、位相制御信号ＰＨＡの活性化時に、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２は、ＲＬＩＭのＱ信号ＲＬＱＭを生成することができる。
【００２４】
また、位相制御信号ＰＨＡの非活性化時に、経路スイッチ３２０からＩ−ＳＳＢミキサ３１１に出力されるＬＯＩあるいはＬＯＱのいずれか１つの差動信号セットの経路が互いに変更され（例えば、ＬＯＩ＋の経路とＬＯＩ−の経路が互いに変更されたり、ＬＯＱ＋の経路とＬＯＱ−の経路が互いに変更されたりする。）、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は、第１高周波信号ＲＬＩの周波数から第２高周波信号ＬＯＩの周波数を引いて、または第２高周波信号ＬＯＩの周波数から第１高周波信号ＲＬＩの周波数を引いて、周波数合成された信号ＲＬＩＤを生成することができる。同様の方式で、位相制御信号ＰＨＡの非活性化時に、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２は、ＲＬＩＤのＱ信号ＲＬＱＤを生成することができる。ここで、経路の変更とは、図１０のように、ＬＯＩ＋の入力端子がＬＯＩ−の入力を受け、ＬＯＩ−の入力端子がＬＯＩ＋の入力を受けることであり、ＬＯＱ＋とＬＯＱ−は経路変化がない場合である。あるいは、ＬＯＩ＋とＬＯＩ−は経路変化なく入力され、ＬＯＱ＋入力端子はＬＯＱ−の入力を受け、ＬＯＱ−入力端子はＬＯＱ＋の入力を受けるような経路の変更においても同様な結果を得ることができる。
【００２５】
図４は、図３に示すＩ−ＳＳＢミキサの一例を示す図面である。図５は、図３に示すＱ−ＳＳＢミキサの一例を示す図面である。図４に示すように、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は、２つのＤＳＢ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｉｄｅ  Ｂａｎｄ：両側波帯）ミキサ４１０、４２０を含む。図５に示すように、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２は、２つのＤＳＢミキサ５１０、５２０を含む。
【００２６】
Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１において、第１ＤＳＢミキサ４１０は、第１高周波信号ＲＦＩおよび第２高周波信号ＬＯＩを受ける。第２ＤＳＢミキサ４２０は、第１高周波信号ＲＦＩのＱ信号ＲＦＱおよび第２高周波信号ＬＯＩのＱ信号ＬＯＱを受ける。これにより、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は、第１ＤＳＢミキサ４１０の出力および第２ＤＳＢミキサ４２０の出力が連結された端子４３０からモード制御信号ＭＯＤＥに従って選択的に第１高周波信号ＲＦＩと同じ周波数の信号ＲＦＯＩを生成して出力したり、第１高周波信号ＲＦＩおよび第２高周波信号ＬＯＩの周波数を合成した信号ＲＬＩＭ／ＲＬＩＤを生成したりして出力する。
【００２７】
例えば、モード制御信号ＭＯＤＥの活性化時に、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は、第１高周波信号ＲＦＩおよび第２高周波信号ＬＯＩの周波数を合成するモードで動作し、第１ＤＳＢミキサ４１０の出力および第２ＤＳＢミキサ４２０の出力が端子４３０で合成されて周波数合成された信号（ＲＬＩＭ／ＲＬＩＤ）を生成する。周波数合成された信号（ＲＬＩＭ／ＲＬＩＤ）は、第１高周波信号ＲＦＩと位相が同じであることがある。
【００２８】
また、モード制御信号ＭＯＤＥの非活性化時に、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は、第１高周波信号ＲＦＩを増幅するモードで動作し、第１ＤＳＢミキサ４１０の増幅出力および第２ＤＳＢミキサ４２０の増幅出力が端子４３０で合わせられ、第１高周波信号ＲＦＩと同じ周波数の信号ＲＦＯＩを生成して出力する。信号ＲＦＯＩは、第１高周波信号ＲＦＩと位相が同じであることがある。
【００２９】
図３を参照して説明したように、例えば、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１の入力信号ＲＦＩ、ＲＦＱ、ＬＯＩ、ＬＯＱは差動信号セットであり、パススイッチ３２０におけるこれらの経路選択に従って、Ｉ−ＳＳＢミキサ３１１は、第１高周波信号ＲＦＩと第２高周波信号ＬＯＩの周波数が互いに加えられた周波数合成された信号ＲＬＩＭまたは周波数が引かれた周波数合成された信号ＲＬＩＤを生成することができる。
【００３０】
同様に、図５に示すように、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２において、第１ＤＳＢミキサ５１０は、第１高周波信号ＲＦＩおよび第２高周波信号ＬＯＱを受ける。第２ＤＳＢミキサ５２０は、第１高周波信号ＲＦＩのＱ信号ＲＦＱおよび第２高周波信号ＬＯＱのＱ信号ＬＯＩを受ける。これにより、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２は、第１ＤＳＢミキサ５１０の出力および第２ＤＳＢミキサ５２０の出力が連結された端子５３０からモード制御信号ＭＯＤＥに従って選択的に第１高周波信号ＲＦＩと同じ周波数の信号ＲＦＯＱを生成して出力したり、第１高周波信号ＲＦＩおよび第２高周波信号ＬＯＱの周波数を合成した信号（ＲＬＱＭ／ＲＬＱＤ）を生成して出力したりする。
【００３１】
例えば、モード制御信号ＭＯＤＥの活性化時に、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２は、第１高周波信号ＲＦＩおよび第２高周波信号ＬＯＱの周波数を合成するモードで動作し、第１ＤＳＢミキサ５１０の出力および第２ＤＳＢミキサ５２０の出力を端子５３０で合成して周波数合成した信号（ＲＬＱＭ／ＲＬＱＤ）を生成する。周波数合成された信号（ＲＬＱＭ／ＲＬＱＤ）は、ＲＦＱと位相が同じであることがある。
【００３２】
または、モード制御信号ＭＯＤＥの非活性化時に、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２は、第１高周波信号ＲＦＩのＱ信号ＲＦＱを増幅するモードで動作し、第１ＤＳＢミキサ５１０の増幅出力および第２ＤＳＢミキサ５２０の増幅出力が端子５３０で合わせられ、ＲＦＱと同じ周波数の信号ＲＦＯＱを生成して出力する。ＲＦＯＱは、ＲＦＱと位相が同じであることがある。
【００３３】
図３を参照して説明したように、例えば、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２の入力信号ＲＦＩ、ＲＦＱ、ＬＯＩ、ＬＯＱは差動信号セットであり、パススイッチ３２０におけるこれらの経路選択に従い、Ｑ−ＳＳＢミキサ３１２は、第１高周波信号ＲＦＩの周波数と第２高周波信号ＬＯＱの周波数を加えて周波数合成した信号ＲＬＱＭ、あるいは第１高周波信号ＲＦＩの周波数から第２高周波信号ＬＯＱの周波数を引いて、または第２高周波信号ＬＯＱの周波数から第１高周波信号ＲＦＩの周波数を周波数合成した信号ＲＬＱＤを生成することができる。
【００３４】
図６は、本発明の第１実施形態に係るＤＳＢミキサの一例を示す回路図である。図６に示すように、ＤＳＢミキサ６００は、増幅器６１０およびモード制御手段６２０を含む。
【００３５】
増幅器６１０は差動型増幅器であって、増幅器６１０はインダクタ（Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）とキャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）で構成された負荷ＬＣ回路６１１と電流源ＣＳを含むその他の一般的な差動入力回路６１２とを含む。負荷ＬＣ回路６１１は、一定のインピーダンスＺＬを有するように設計される。差動入力回路６１２においては、差動信号で構成された第１入力セット（ＲＦＩ＋、ＲＦＩ−）を受けるためのＮ型ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３とＮ型ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ６が対称的に構成され、他の差動信号で構成された第２入力セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）を受けるためのＮ型ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１、Ｍ２とＮ型ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４、Ｍ５が対称的に構成される。
【００３６】
モード制御手段６２０は２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２を有し、特に、抵抗Ｒ２は、ＬＯＩ−信号端子と合成／増幅制御信号ＭＡＣＯＮを供給する端子の間に連結される。抵抗Ｒ１は一定のバイアス電圧ＢＩＡＳと連結される。
【００３７】
合成／増幅制御信号ＭＡＣＯＮに従って、増幅器６１０は、選択的に第１入力セット（ＲＦＩ＋、ＲＦＩ−）と位相と周波数が同じ出力セット（ＲＦＯＩ＋、ＲＦＯＩ−）を生成したり、第１入力セット（ＲＦＩ＋、ＲＦＩ−）および第２入力セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）の周波数を合成した出力セット（ＲＦＯＩ＋、ＲＦＯＩ−）を生成したりすることができる。
【００３８】
例えば、図７のように、合成／増幅制御信号ＭＡＣＯＮが非活性化された場合、第２入力セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）は無信号（ＯＦＦ）で遮断され、このとき、増幅器６１０の増幅モード動作によってＲＦＩ＋と位相及び周波数が同じ出力ＲＦＯＩ＋およびＲＦＩ−と位相及び周波数が同じ出力ＲＦＯＩ−が生成される。また、合成／増幅制御信号ＭＡＣＯＮがＢＩＡＳレベルで活性化された場合には、第２入力セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）が正常的に入力され、このとき、増幅器６１０の合成モード動作によって周波数合成した信号ＲＦＯＩ＋およびＲＦＯＩ−を生成することができる。ここで、図７は、図６に示したＤＳＢミキサの動作説明のための信号波形図である。
【００３９】
しかし、図７のように、合成／増幅制御信号ＭＡＣＯＮが非活性化状態からＢＩＡＳレベルに転換する過程において、Ｍ１およびＭ５のバイアス効果とＭ２およびＭ４のバイアス効果が異なって現れる。このように、Ｍ２およびＭ４のゲートで現れるバイアスオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）効果のため、９．５ｎｓｅｃ以下の速い周波数スイッチングタイムが要求されるユビキタスシステムなどにおいてシステム性能を低下させる。
【００４０】
図８は、本発明の第２実施形態に係るＤＳＢミキサ８００の具体的な回路図である。図８に示すＤＳＢミキサ８００は、更に速いスイッチングのためのＤＳＢミキサであり、９．５ｎｓｅｃ以下の速い周波数スイッチングタイムを実現可能である。図８に示すように、ＤＳＢミキサ８００は、増幅器８１０およびモード制御手段８２０を含む。
【００４１】
増幅器８１０は、増幅器６１０のような形態の差動型増幅器であり、増幅器８１０は、インダクタとキャパシタで構成された負荷ＩＣ回路８１１と、電流源ＣＳを含むその他の一般的な差動入力回路８１２と、を含む。差動入力回路８１２においては、差動信号で構成された第１入力セット（ＲＦＩ＋、ＲＦＩ−）を受けるためのＮ型ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１３とＮ型ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１６が対称的に構成され、他の差動信号で構成された第２入力セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）を受けるためのＮ型ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１１、Ｍ１２とＮ型ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１４、Ｍ１５が対称的に構成される。また、第２入力セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）のいずれか１つを受けるトランジスタ（Ｍ１１／Ｍ１５）と並列連結されたトランジスタ（Ｍ２１／Ｍ２２）のゲートを介して増幅制御信号ＡＭＰＣＯＮが入力される。
【００４２】
モード制御手段８２０は２つの抵抗を有し、特に、抵抗は、第２入力セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）の信号端子それぞれと合成制御信号ＭＩＸＣＯＮを供給する端子の間に連結される。
【００４３】
増幅制御信号ＡＭＰＣＯＮまたは合成制御信号ＭＩＸＣＯＮのいずれか１つの活性化に従い、増幅器８１０は、選択的に第１入力セット（ＲＦＩ＋、ＲＦＩ−）と位相及び周波数が同じ出力セット（ＲＦＯＩ＋、ＲＦＯＩ−）を生成したり、第１入力セット（ＲＦＩ＋、ＲＦＩ−）および第２入力セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）の周波数を合成した出力セット（ＲＦＯＩ＋、ＲＦＯＩ−）を生成したりすることができる。
【００４４】
例えば、図９のように、合成制御信号ＭＩＸＣＯＮが非活性化され、増幅制御信号ＡＭＰＣＯＮがＢＩＡＳ２レベルで活性化された場合、第２入力セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）は無信号（ＯＦＦ）で遮断され、第１入力セット（ＲＦＩ＋、ＲＦＩ−）が正常的に入力される。この時、増幅器８１０の増幅モード動作によって、ＲＦＩ＋と位相及び周波数が同じ出力ＲＦＯＩ＋ならびにＲＦＩ−と位相及び周波数が同じ出力ＲＦＯＩ−が生成される。ここで、図９は、図８に示すＤＳＢミキサの動作説明のための信号波形図である。
【００４５】
また、合成制御信号ＭＩＸＣＯＮがＢＩＡＳ１レベルで活性化され、増幅制御信号ＡＭＰＣＯＮが非活性化された場合に、第１入力セット（ＲＦＩ＋、ＲＦＩ−）と第２入力セット（ＬＯＩ＋、ＬＯＩ−）が正常的に入力される。このとき、増幅器８１０の合成モード動作によって周波数合成した信号ＲＦＯＩ＋およびＲＦＯＩ−を生成することができる。バイアスレベルＢＩＡＳ１およびＢＩＡＳ２は互いに異なるレベルであることが好ましいが、互いに同じレベルである場合もある。
【００４６】
図９のように、増幅器８１０においては、増幅制御信号ＡＭＰＣＯＮまたは合成制御信号ＭＩＸＣＯＮが非活性化状態から一定バイアス（ＢＩＡＳ１またはＢＩＡＳ２）レベルに転換する過程においても、Ｍ１１およびＭ１５のバイアス効果とＭ１２およびＭ１４のバイアス効果が同じように現れる。すなわち、対称的に駆動されるトランジスタによって９．５ｎｓｅｃ以下の速いスイッチングタイム以内に出力信号ＲＦＯＩ＋および出力信号ＲＦＯＩ−が正常的に生成される。対照的なトランジスタ（Ｍ１１とＭ１５およびＭ１２とＭ１４）がバイアスオフセット効果なしで駆動するときに、増幅器８１０の速いスイッチングタイムで正常出力を生成することによって、ユビキタスシステムなどにおいてシステム性能を向上させることができる。
【００４７】
以上のような図６および図８のＤＳＢミキサは、図３のＳＳＢミキサ３１１、３１２に適用される。図１０は、第１実施形態に係るＳＳＢミキサの具体的な回路図である。図１０では、図３に示すＩ−ＳＳＢミキサ３１１に対応する回路が示されているが、内部結線を変更することによってＱ−ＳＳＢミキサ３１２も実現される。
【００４８】
図１０に示すＩ−ＳＳＢミキサ１０００は、図８に示す負荷ＩＣ回路８１１に対応するＬＣ回路１０１０を含む。ＬＣ回路１０１０は、差動入力回路１０５０、１０６０で共有される。差動入力回路１０５０、１０６０それぞれは、図８に示すＤＳＢミキサ８００の差動入力回路８１２に対応する。また、Ｉ−ＳＳＢミキサ１０００は、図８に示すモード制御手段８２０に対応するモード制御手段１０２０、１０３０を有する。このように、２つのＤＳＢミキサを用いるＳＳＢミキサの動作に対しては、図４および図５で説明した通りである。
【００４９】
もう一度説明すると、Ｉ−ＳＳＢミキサ１０００は、図９のようなモード制御信号（ＭＩＸＣＯＮ、ＡＭＰＣＯＮ）に従って選択的に第１高周波信号ＲＦＩと位相及び周波数が同じ出力ＲＦＯＩを生成したり、第１高周波信号ＲＦＩおよび第２高周波信号ＬＯＩの周波数を合成した出力（ＲＬＩＭ／ＲＬＩＤ）を生成したりすることができる。
【００５０】
同様に、図１０の結線を変更することによってＱ−ＳＳＢミキサが実現され、モード制御信号（ＭＩＸＣＯＮ、ＡＭＰＣＯＮ）に従って選択的にＲＦＯＩのＱ信号ＲＦＯＱを生成したり、ＲＬＩＭ／ＲＬＩＤのＱ信号（ＲＬＱＭ／ＲＬＱＤ）を生成したりすることができる。
【００５１】
図１０のような構造のＳＳＢミキサが適用される時の位相コントロールまたはモードスイッチングによる周波数変化過程が図１１および図１２に示されている。
【００５２】
図１１は、図３に示すパススイッチにおける位相制御信号ＰＨＡによる出力信号（例えば、ＲＦＯＩ）の周波数変化過程を示す図面である。例えば、ＲＦＩが３９６０ＭＨｚ高周波信号であり、ＬＯＩが５２８ＭＨｚ高周波信号であるとき、位相制御信号ＰＨＡの論理状態に従ってＳＳＢミキサ３１１、３１２は、２つの周波数が合わせられた信号（４４８８ＭＨｚ）または周波数が引かれた信号（３４３２ＭＨｚ）が選択的に出力されるようにスイッチングすることができる。この時、ユビキタスシステムなどで要求される９．５ｎｓｅｃ以下の速いモード変更が可能である。
【００５３】
図１２は、図３のモード制御信号による出力信号（例えば、ＲＦＯＩ）の周波数変化過程を示す図面である。例えば、ＲＦＩが３９６０ＭＨｚ高周波信号であり、ＬＯＩが５２８ＭＨｚ高周波信号であるとき、モード制御信号ＭＯＤＥの論理状態に従ってＳＳＢミキサ３１１、３１２は、２つの周波数が合成された信号（例えば、周波数が引かれた信号（３４３２ＭＨｚ）または増幅動作モードの信号（３９６０ＭＨｚ）が選択的に出力されるようにスイッチングすることができる。このときにも、ユビキタスシステムなどで要求される９．５ｎｓｅｃ以下の速いモード変更が可能である。
【００５４】
上述したように、本発明の一実施形態に係る周波数合成器３００においては、ＳＳＢミキサ３１１，３１２がモード制御信号ＭＯＤＥに従って選択的に入力信号ＲＦから同じ周波数の信号（例えば、ＲＦＯＩ）を生成して出力したり、入力信号ＲＦおよびＬＯの周波数を合成した信号（例えば、ＲＬＩＭ／ＲＬＩＤ）を生成して出力する。位相制御信号ＰＨＡに従って経路スイッチ３２０の結線を変更させることによって、入力信号ＲＦおよびＬＯの周波数が互いに加えられたり引かれたりする形態の周波数合成信号（例えば、ＲＬＩＭ／ＲＬＩＤまたはＲＬＱＭ／ＲＬＱＤ）が生成される。
【００５５】
本発明において開示された方法および装置において用いられる機能は、コンピュータで読み取ることができる記録媒体にコンピュータが読み取ることができるコードとして具現することが可能である。コンピュータが読み取ることができる記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取ることができるデータが格納される全ての種類の記録装置を含む。コンピュータが読み取ることができる記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フレキシブルディスク、光データ記録装置などがあり、また搬送波（例えば、インターネットを介した送信）の形態によって具現されるものも含む。また、コンピュータが読み取ることができる記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散し、分散方式によってコンピュータが読み取ることができるコードが格納されて実行される。
【００５６】
以上のように、本発明は実施形態と図面によって説明されたが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明が属する分野において通常の知識を有する者にとっては、このような記載から多様な修正および変形が可能である。よって、本発明の技術的範囲は、説明した実施形態に局限されて定められてはならず、特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等なものによって定められなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】一般的な周波数合成器の一例を示す図面である。
【図２】一般的な周波数合成器の他の例を示す図面である。
【図３】第１実施形態に係る周波数合成器を示す図面である。
【図４】図３に示すＩ−ＳＳＢミキサの一例を示す図面である。
【図５】図３に示すＱ−ＳＳＢミキサの一例を示す図面である。
【図６】第１実施形態に係るＤＳＢミキサの一例を示す回路図である。
【図７】図６に示すＤＳＢミキサの動作説明のための信号波形図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るＤＳＢミキサ８００の具体的な回路図である。
【図９】図８に示すＤＳＢミキサの動作説明のための信号波形図である。
【図１０】第１実施形態に係るＳＳＢミキサの具体的な回路図である。
【図１１】図３に示すパススイッチにおける位相制御信号ＰＨＡによる出力信号（例えば、ＲＦＯＩ）の周波数変化過程を示す図面である。
【図１２】図３のモード制御信号による出力信号（例えば、ＲＦＯＩ）の周波数変化過程を示す図面である。
【符号の説明】
【００５８】
３１０  直交ミキサ
３１１  Ｉ−ＳＳＢミキサ
３１２  Ｑ−ＳＳＢミキサ
３２０  経路スイッチ
４１０、４２０、５１０、５２０、６００、８００  ＤＳＢミキサ
【図１】
2007135179.tif 000003
【図２】
2007135179.tif 000004
【図３】
2007135179.tif 000005
【図４】
2007135179.tif 000006
【図５】
2007135179.tif 000007
【図６】
2007135179.tif 000008
【図７】
2007135179.tif 000009
【図８】
2007135179.tif 000010
【図９】
2007135179.tif 000011
【図１０】
2007135179.tif 000012
【図１１】
2007135179.tif 000013
【図１２】
2007135179.tif 000014